10 Arduino-projekt för nybörjare som alla kan göraBlogginläggcircuito.io-teametapril 23, 2017
Att bygga Arduino-projekt kan ge dig en stor tillfredsställelse, men många gånger är nybörjare inte säkra på var de ska börja. Det finns många saker att ta hänsyn till när man startar ett projekt, och om du inte har någon Maker-erfarenhet kan det vara ganska förvirrande. Därför har vi sammanställt 10 Arduino-projekt för nybörjare som alla kan göra!
För att komma igång är det bäst om du har ett Arduino-startkit som innehåller: Du kan också använda dig av en Arduino startkit som innehåller: En Arduino, bryggkablar, motstånd, ett brödbräde, lysdioder och knappar. Vissa av projekten kräver ytterligare delar och har länkar till var du kan köpa dem.
I alla projekt som du kommer att se nedan använde vi circuito.io för BoM (bill of materials), steg-för-steg-ledningsguide och kodprover, men du kan naturligtvis ändra den ursprungliga designen, lägga till eller ta bort komponenter och göra din egen version av projektet.
Thermometer with a Twist
För ditt första projekt har vi bestämt oss för att visa dig hur du gör en termometer. Det här är ett ganska enkelt bygge och det är en av de där sakerna som bara är bra att ha i huset. Även för det här projektet har vi inte 3d-printat några delar och använt minimala delar så att det verkligen är enkelt och självförklarande.
De komponenter du behöver för det här projektet är: Arduino Uno, DS18B20 – en tråd digital temperatursensor och 7-segmentig seriell display.
När du har alla komponenter kan du börja koppla ihop dem. Det här projektet har bara en ingång – temperatursensor, och en utgång – 7-segmentsdisplay, så kabeldragningen är inte så svår. När du klickar på den här länken och du kommer att omdirigeras till vår app, där komponenterna för projektet redan är utvalda för dig.
Låt oss ta en titt på de olika komponenterna lite mer i detalj:
- Temperatursensorn har 3 stift – VCC, GND som ger ström till sensorn, och DQ som är datapinnen. Varje komponent som du använder har ett datablad – här kan du läsa om komponenten och lära dig vilka funktioner den har och hur den fungerar.
- Den 7-segmentiga seriella displayen kan visa 4 siffror åt gången. Varje siffra kan styras separat. Den kan visa siffror, bokstäver och vissa specialtecken. Den 7-segmentiga displayen är lite mer komplicerad att koppla in. Som du kan se har den 10 pin-outs. Du behöver inte nödvändigtvis använda alla och du kan läsa mer i databladet. Du kanske har lagt märke till att till skillnad från temperatursensorn har 7-segmentsdisplayen hål och inte stift. Därför måste du löda in manliga header-stift. Lödning kan låta skrämmande men det är faktiskt inte så skrämmande. Det finns bra handledningar online som du kan använda, här är en bra handledning från Sparkfun.
Nästa sak vi ska ta en titt på är brödbrädan. I kopplingsschemat på circuito.io kan du se att vi använder ett breadboard. Breadboards är ett grundläggande prototypverktyg som gör att du kan testa olika ledningar utan att behöva löda ihop delarna. Detta sparar mycket tid och material. När du har den slutliga konstruktionen kan du skapa ett PCB eller använda ett perforerat prototypkort, som det du ser på bilden ovan. Vi kommer att ta upp mer om den här frågan i ett av våra framtida inlägg om olika breadboards och prototypingboards. För det här projektet kan du hålla dig till breadboardet om du vill. Wow, vi har redan täckt in så mycket information! Detta kan tyckas vara mycket, och det är det verkligen, men det är därför vi tar dig in i den här världen steg för steg, så ge inte upp om du inte förstår allting riktigt än. Det är en del av det roliga – att lära sig medan du tillverkar saker!
När ledningarna är klara kan vi ta en titt på koden. Koden är i princip en uppsättning regler och instruktioner som talar om för dina sensorer och ställdon vad de ska göra. Om du vill förstå lite mer om det kan du gå över till vårt blogginlägg om Arduinokod. Du kan titta på denna serie med tre videor om programmering för Arduino av ILTMS.
Om vi återgår till vårt projekt ska vi bara förklara den grundläggande logiken bakom koden här – de data som läses från temperatursensorn DS18B20 presenteras på den seriella 7-segmentsdisplayen med hjälp av funktionerna sevenSegment.write och ds18b20.readTempC(). Den specifika koden för det här projektet finns på vår Hackster-projekthubb i kodsektionen längst ner.
Du måste ladda ner den här koden och klistra in den i fliken firmware i din ursprungliga kod, som förklaras i handledningen på Hackster.
För att sätta ihop alla delar av det här projektet använde vi ett speciellt material som vi verkligen gillar. Det kallas Sugru och är en färgstark och superstark epoxi som du kan forma till den form du vill ha och låta torka. När materialet är torrt är det superstarkt men ändå flexibelt, så det har en trevlig känsla och är färgglatt och roligt. Det var väl inte så illa, eller hur?
Hur snabbt kan du dricka?
Vi gjorde det här projektet på Sankt Patricks dag när vi bestämde oss för att testa vårt lags drickaförmåga. Det var en dag att minnas (eller kanske inte). Uppenbarligen var det vi trodde var ett bra resultat, men vi fick senare veta att det var väldigt långsamt i jämförelse med folks reaktioner. Nåja, det finns alltid nästa år, eller hur?
Tillbaka till byggandet – de komponenter vi använde i det här projektet är Arduino Uno, FSR (Force Sensing Resistor), tryckknapp, piezohögtalare och 7-segmentsdisplay. Vi använde samma seriella 7-segmentsdisplay som den som användes i termometern, men den här gången visar den i stället för temperaturen den tid som gått sedan pintet lämnade glasunderlägget. Vi kan förstå av detta att 7-segmentet bara är ett visningselement, och den faktiska beräkningen görs i koden och bearbetas genom Arduino.
En annan komponent i detta bygge är kraftsensorn som registrerar vikten av pint på underlägget. När den tas bort upptäcker sensorn viktförändringen och startar tiden, som visas på 7-segmentet. Räknaren stannar när den upptäcker pintens vikt tillbaka på glasunderlägget. Denna åtgärd utlöser en annan komponent – piezohögtalaren, för att spela en melodi. Tryckknappen återställer tiden. Detta är alla de komponenter som ingår i det här projektet.
Om du har genomfört det första projektet är processen här i stort sett densamma: vi har gjort en särskild länk för det här projektet så att alla komponenter redan är förvalda. Efter ledningsguiden och efter att du har testat koden kan du slutföra projektet och lära dig mer om det i det här inlägget.
Monitor Air Pollution
Detta nästa projekt kommer vi att presentera dig för en ny sensor. Den kallas MQ7 och samlar in data om CO-koncentrationer i luften. Den här sensorn är mycket känslig och har en snabb svarsfrekvens. Du kan läsa om hur den fungerar på Sparkfun. MQ7 ger en analog utgång, därför kommer vi att ansluta den till Arduinos analoga stift. MQ7, liksom andra gassensorer, kräver ett breakoutkort, vilket i princip är en adapter som gör att du kan ansluta gassensorernas oddsstift till brödbrädan.
Så nu när vi vet lite mer om gassensorer och hur de fungerar kan vi gå vidare till att diskutera koden för det här projektet. Nu när du redan har två projekt bakom dig hoppas vi att koden inte ser så skrämmande ut längre, och vi kan gå vidare till att diskutera vad koden faktiskt innehåller. I det här projektet kommer vi alltså att möta map-funktionen. Detta är en mycket användbar och ofta använd funktion i olika Arduino-projekt. Som namnet antyder ommappar den här funktionen siffror från ett intervall till ett annat. I det här fallet från MQ7-sensorns intervall till RGB-lysdiodens intervall, som är 0-255. Så som du kanske redan har gissat (eller sett i videon) kommer lysdiodernas färg att ändras från rött till grönt beroende på CO-koncentrationen i luften. Alla detaljer om hur man bygger det här projektet och mer detaljer om det finns i projektets inlägg på vår blogg.
Thirsty Flamingo
The Thirsty Flamingo är ett annat bra Arduino-projekt att börja din tillverkningsresa med. I det här projektet kommer vi att använda en markfuktighetssensor för att övervaka våra växters miljö. Markfuktighetssensorn är en annan analog sensor, liksom MQ7. De stora kuddarna fungerar som prober för sensorn och den beter sig faktiskt som ett variabelt motstånd. Därför är ledningsförmågan mellan de två kuddarna bättre ju mer vatten det finns i jorden. Detta resulterar i ett lägre motstånd, vilket innebär ett högre SIG out. Så faktiskt, när det finns mer vatten finns det högre utgångssignaler som sedan skickas via den analoga pinnen till Arduino. Piezohögtalaren vi använde här, som du redan har mött i Chug Meter, är programmerad för att pipa när det finns höga mätvärden från markfuktighetssensorn.
Vi använde några elektroniktermer i den här förklaringen, till exempel: resistor, motstånd och konduktivitet. Om dessa ord låter som rappakalja för dig i det här skedet är det helt normalt. Vi kommer också att diskutera några grundläggande termer i ett av våra framtida inlägg, men under tiden kan du börja med att ta den här elektronikkursen på Instructables. Den är mycket informativ och har bra förklaringar och exempel. Börja långsamt, lär dig de grundläggande termerna, försök inte att sluka allt på en gång. Det är precis som att lära sig ett nytt språk, det tar tid och kräver övning.
Vi återvänder till vår vänliga rosa flamingo, efter att vi har diskuterat hur markfuktighetssensorn fungerar och varför piezohögtalaren piper när den gör det, har vi ytterligare några saker att titta på i det här projektet. Främst handlar det om höljet som vi byggde till den. Det här är det första projektet vi kommer att diskutera 3D-utskrift. Även om det inte är nödvändigt i det här projektet att göra höljet för projektet ger det det ett trevligt och unikt utseende, och i det här fallet skyddar det också elektroniken från att bli blöt (du planerar trots allt att vattna dina växter någon gång, eller hur?).
Design i 3D kräver viss erfarenhet och även en hel del kreativitet. Precis som med elektronik kan du göra 3D-utskrifter av andras kostnadsfria konstruktioner utan att djupt förstå allt som finns att veta om 3D-konstruktion. Du kommer dock förmodligen att vilja plocka upp lite information på vägen och börja skapa egna konstruktioner någon gång, eller åtminstone anpassa andras konstruktioner så att de passar dina behov och önskemål. Ett bra ställe att börja lära sig om 3D-design är återigen genom Instructables’ klasser.
I vilket fall som helst, för den törstiga flamingon gjorde vi det här coola höljet som håller alla elektronikdelar riktigt snyggt och tätt, och du har bara ”benen”, som faktiskt är kuddarna till markfuktighetssensorn som sticker ut. Du kan hitta mer information om hur vi byggde det här projektet, koden och 3d-filerna i det avsedda blogginlägget.
Recyklad robotarm
Robotarmar är ett ganska populärt projekt i skaparvärlden. Det finns olika byggsatser för att bygga robotarmar och många handledningar som visar hur man bygger dem. Dessa konstruktioner inkluderar vanligtvis CNC-laserskärning eller 3D-konstruktioner. Vi bestämde oss för att vi vill göra en robotarm av material som vi hade tillgängligt i vår verkstad, eftersom en del av att vara en maker också handlar om att lära sig att arbeta med det material man har och att minska kostnaderna för sitt projekt. De material vi använde är små träbitar, plastflaskor som vi gjorde till tunna band och använde som ett slags krympband och lite snöre. Själva byggandet var mycket roligt och det var intressant att utforska användningen av dessa överblivna material och hur vi kan utnyttja dem. Vi förklarar mer om byggprocessen i det här blogginlägget.
I elektronikavdelningen är det dags att presentera er för servomotorer. Servomotorer har integrerade kugghjul och en axel som kan styras inom ett område på 180 grader och de är också mycket populära i makervärlden. De används för alla typer av olika projekt. Vi har dedikerat ett annat inlägg till Arduino-motorer i allmänhet och det finns också en dedikerad del om servomotorer, så du är välkommen att gå igenom den. I projektet med robotarmen använde vi 3 generiska metallväxelservon: en flyttar armen till höger och vänster, en flyttar armen upp och ner och en styr gripen.
För att styra servonerna använde vi en 2-axlig joystick, som den du har på din Playstation-fjärrkontroll. Denna joystick består egentligen av två potentiometrar och en tryckknapp. Vi mappade joystickvärdena (minns du mappningsfunktionen?) så att joystickens x-axel flyttar en av servona från höger till vänster (0-180 grader). Joystickens y-axel flyttar en annan servo uppåt och nedåt (0-180 grader).
Greppservot har två positioner:
- 180 grader – betyder att griparen är stängd
- 0 grader – betyder att griparen är öppen
Joystickens tryckknapp växlar mellan dessa fördefinierade positioner.
Det som är riktigt häftigt med det här projektet är att du kan bygga det av olika material och verkligen lära känna de komponenter du arbetar med och hur de fungerar i olika miljöer. Du kan lära dig om vridmomentet hos de servos du använder och hur mycket vikt de kan bära, deras funktionsområde och mycket mer. Detta är ett utmärkt experimentprojekt om du har lite fritid och lust att lära dig. Och det är dessutom ganska billigt.
The Flying Manatee
Rörelsedetektorer – vi möter och använder dem varje dag. I vår bil, hemma, på stormarknaden, på kontoret eller när vi går in i butiker. I nästa projekt använder vi en PIR-rörelsedetektor som kan upptäcka rörelser av människor och andra levande varelser på sex meters avstånd. PIR-sensorns sätt att fungera är att den upptäcker nivåer av infraröd strålning. Du kan läsa om hur detta görs exakt i denna fantastiska handledning från Adafruit. Du kan justera PIR-sensorns känslighet och även ställa in en fördröjning mellan avläsningarna.
Som i alla andra projekt i det här inlägget använder vi ett Arduino-kort och i det här fallet en Arduino Pro-micro 5v. Som du kan se på bilden nedan har vi ersatt breadboardet med ett perforerat prototypkort, precis som vi gjorde i termometerprojektet. Återigen är detta inte ett måste om du bara börjar, men senare är dessa små prototypbrädor en bra lösning för mer permanenta projekt eftersom de är billiga och pålitliga.
I det här projektet möter vi också servomotorn en gång till, men den här gången har vi bara en motor i projektet, eftersom den bara rör sig i en axel.
Vi avslutar detta ganska enkla projekt med ett snyggt hölje som håller PIR-sensorns ”öga” exponerat så att den kan ”se” vem som kommer, men det är elegant sammanfogat i ett snyggt 3D-utskrivet hölje som lämnar alla sladdar och all elektronik borta från ögat, och lämnar dig med en snygg manatee som du kan placera i ingången till din verkstad eller garage. Den kanske till och med håller skadedjur borta som en skrämd kråka, vem vet? Den anpassade koden och 3D-designen finns i vår projekthubb på Hackster.io.
34Five Arduino Pet
Vi erkänner att det här är ett konstigt och udda projekt, men det fick många roliga reaktioner. Och vad är det för fel med att ha lite roligt? Dessutom är det också en bra ursäkt för att exponera dig för en annan sensor – accelerometern. Som du säkert har gissat mäter den accelerationen i tre olika axlar. Du kan se de exakta beräkningarna och funktionerna för den här komponenten i Digikeys snabbstartguide. Men det grundläggande är att den reagerar på förändringar i orienteringen. Förutom accelerometern använde vi piezohögtalaren igen, för att spela den här funkiga melodin i enlighet med orienteringsförändringarna. Så det är ett husdjur men också ett lite Darth-Vadery bärbart musikinstrument.
Som med alla våra projekt kan du hitta alla komponenter som vi använde i vår app, och om du klickar på den här länken får du se alla komponenter förvalda för dig, som genom magi!
Mer detaljer, kod och 3D-konstruktioner finns på vår Hackster-projekthubb.
Drone Air Gate
Droner har blivit extremt populära på senare tid och du kan ta din lek med drönaren till en ny nivå med hjälp av den här interaktiva luftporten. För det här projektet behöver du bland annat HC-SRO4 ultraljudssensor, 9v-batteri, Sparkfun Arduino Pro Mini controller och RGB Diffused Common Anode.
Drönarstängerna är utmärkta för att öva din flygteknik. Ultraljudssensorn känner av att drönaren kommer närmare och ändrar ljuset från rött till grönt. Gör så många luftgrindar som du vill och bygg en hinderbana genom dem för att tävla med dina vänner. Det är verkligen roligt, tro oss. Som alltid har du de fullständiga instruktionerna på vår community hub på Hackster.io.
En värdelös Arduino presentbox
Om du har nått så här långt förtjänar du en Giftduino!
Att ha roligt är också en stor del av maker-Arduino-världen, och det är inget fel med att göra projekt som inte har något syfte.
Den intressanta komponenten du får arbeta med här är A1302 Hallsensor. Den här sensorn fungerar enligt principerna för Hall-effekten, vilket innebär att den reagerar på skillnader i magnetfält. För att aktivera hallsensorn i det här projektet placerade vi därför en magnet på lådans lock. När lådan öppnas börjar piezohögtalaren spela en melodi och på skärmen visas en presentbox (eller vad du vill). I det här projektet kan du se att vi inte använde en brödbräda utan snarare en Arduino-prototypsköld. Under tiden kan du följa handledningen och göra din egen Giftduino.
Coffee Capsule Color Detector
Vi valde att avsluta vårt första blogginlägg(!) med vårt mest populära projekt. Kärleken till kaffe är universell och en Nespresso-kapseldetektor kan vara en fantastisk pryl som hjälper dig att välja en kapsel.
Mekanismen bakom projektets funktion är att RGB-ljussensorn läser av ljusstyrkan i den röda, gröna och blå färgkanalen och skickar dem till Arduino, som kommer att känna igen din kapsel baserat på de fördefinierade värdena i koden. De komponenter som behövs är en RGB-ljussensor, Arduino pro mini, väggadapter, strömförsörjning och en serieaktiverad LCD-skärm. Följ instruktionerna i vår handledning för att sätta ihop din krets och ladda ner exempelkoden. Ladda sedan ner projektkoden från Github och tryck ut förpackningen i 3D. Sätt ihop dem och voila, du har en färgdetektor för kaffekapslar.
Så nu när du har lite mer information om hur hela den här Arduino-grejen fungerar är det dags att komma igång! Ta en stund för att förbereda din arbetsmiljö och se till att du har allt du behöver innan du sätter dig ner för att arbeta. De första projekten kan vara utmanande, men det öppnar en värld av kreativa möjligheter! Det är fantastiskt!